MEM을 사용한 박판 단면구조 충돌 해석

안녕하세요.
다름을 디자인하다, 알테어입니다.

이번 포스팅에서는,
알테어와 Partner Alliance를 맺고 있는 Crash Cad Calcualte(CCC)의 Macro Element Method (MEM)을 활용한 박판 단면구조 충돌해석을 알아보고자 합니다.

1. 왜 cross sectional analysis가 유용한가요?

안전 요구사항, E-모빌리티의 요구를 충족시키기 위한 구조 재설계, 혁신적인 새로운 차량 설계 등은 지속적으로 발전되고 있습니다.

이러한 충돌 설계 과제는 Macro Element Method (MEM)에 의해 수행되는 단순화된 cross sectional 해석을 사용하여 해결할 수 있습니다. 충돌에 견디는 최적 구조를 만드는 과정에서, thin walled beam의 기계적인 반응이 중요한 역할을 합니다.

엔지니어가 특정 beam의 기본 기하학적 매개변수, 재료 특성과 관련된 두께 및 성능에 대한 지식을 빨리 얻을수록 더 좋습니다. MEM은 설계의 다양한 재료 및 기하학적 개념을 테스트할 수 있는 가능성을 제공하고 있습니다. beam의 기계적 특성에 대한 다양한 결과와 데이터를 수신하는 것은 빠르고 쉽게 할 수 있는 방법으로 전체 설계 프로세스의 속도를 크게 높일 수 있습니다.

2. 단순화의 이점은 무엇인가요?

단순화된 cross sectional 모델은 설계 프로세스의 초기 단계에 적절합니다.

이 개념 작업 단계에서는 섹션의 기본 치수만 고려하면 됩니다. MEM 방법을 사용하면, 엔지니어는 모든 미세한 함몰 및 세부 사항을 무시하고 cross sectional 모델로 작업할 수 있습니다. Super Folding Element의 개념 덕분에 기둥의 각 코너는 반경을 결정할 필요 없이 두 개의 연결된 판으로 모델링 할 수 있습니다.

그림 2 – MEM에 따라 생성 된 얇은 벽 단면의 예 (CCC 소프트웨어에서)

이러한 방법론에 기반한 소프트웨어에서 모델 생성하는 것은 매우 빠르고 간단합니다.

또한 최적의 솔루션을 찾기 위해 기존 설계를 수정하는 것도 매우 쉽습니다. 이 단순화된 모델링 접근법은 반자동 및 완전 자동 최적화 목적에 있어 이상적입니다.

3. 어떤 cross sectional 매개변수를 해석할 수 있나요?

cross section의 단순화된 모델은 2차원공간에 위치한 점을 기반으로 만들어집니다. 수많은 기하학적 변형에 대한 해석은 문제가 되지 않습니다. 단순화된 모델 덕분에 최적화 과정에서 수동 또는 자동으로 점 좌표를 변경할 수 있습니다. 추가적으로, 각 cross section은 두께 또는 사용된 재료와 같은 여러 매개 변수로 정의될 수 있습니다. 계산과정에서 엔지니어는 beam의 기계적인 반응을 정확하게 특성화하는 7개의 상세한 결과를 받습니다.

4. cross section을 해석하는 데 얼마나 걸릴까요?

단순화된 교차 영역 모델을 활용하는 가장 큰 이점은 계산 시간이 몇 초를 넘지 않는다는 것입니다. 엔지니어는 수백가지 디자인 컨셉을 단 몇 분 내 테스트가 가능합니다. 이것이 더 매력적인 이유는 최소의 하드웨어를 요한다는 점입니다. MEM 소프트웨어는 하나의 표준의 PC 기기나 노트북에서 이용 가능합니다.